提高抽油机井系统效率的有效途径

1、38油气田地面工程第27卷第12期(2008112)提高抽油机井系统效率的有效途径郭宏亮宋学红李忠摘要:抽油井系统效率是衡量抽油井工作水平高低的重要参数,它不仅反映了油井目前的工作状况,更是一项反映油井工作效率和用电损耗的重要指标。近几年来,随着原油生产成本的不断压缩,提高油井系统效率、有效降低机械采油耗能已成为一项急待解决的技术课题。本文即围绕这一中心,通过近几年来对抽油机井系统效率这一课题的精细分析、科学论证、创新管理,提出了提高油井系统效率的科学渠道。关键词:油井;系统效率;耗能;效益(胜利油田孤岛采油厂)最终目标,根据系统效率构成,对油井的地面效率和井下效率的各措施实施点进行描述,可以

2、得到功能系统图(见图1)。1有关资料的收集及现状调查(1)2007年,图1提高油井系统效率功能图1%24181%,距管理区既定目标有一定差距。此外,在开油井区一般每半年才能完成全部油井的测试工作,测试周期较长,测试过程所耗费的时间、人力和物力都很大,根本不能依据测试情况及时地对油井的生产状况和参数进行整改和优化。(2)节能新工艺的运用情况。近几年来,部分节能新工艺在胜利油田得到了较大范围的推广,如节能控制柜、节能调速电机等,这些新工艺项目的推广在一定程度上有效地实现了节能降耗的目标,但不能将这些新工艺项目的运用作为油井系统效率提升的主要措施,只能作为辅助手段。(3)现场管理中的可用载体。孤岛采

3、油厂在全厂范围内逐渐推广了单井电表计量装置,这一装置的应用使油井单井生产耗电由以往的“糊涂账”变得透明化。但目前生产管理中还未能很好地将这一载体运用到提高油井系统效率的高度上。从图1中可以看出,提高地面效率包括5个功能点和8个主要措施点,提高井下效率则包括3个功能点和6个措施要点,这8个功能点和14个措施点就构成了提高抽油井系统效率的全部工作内容。在管理工作中,要做到有的放矢、能抓住主要矛盾、解决普遍矛盾,就必须对这些功能点进行评价,找出油井系统效率管理工作中的难点和薄弱点,才能从根本上解决问题。3措施制定及实施通过对各功能进行评价,计算出各功能的功能系数、成本系数和价值系数。可以发现,优化深

4、井泵参数、提高电机效率这两项存在功能不足、成本较高、价值系数均小于1的问题,因此确定这两项应为目前系统效率管理上的薄弱点。根据现状调查和系统分析,确定措施实施的方向有三方面:一是充分利用现有的工作载体实现油井系统效率的即测即得即整改的工作目标;二是根据系统效率的8个功能点和14个措施点制定普遍的有效措施,尤其是对油井系统效率的薄弱点进行重点实施;三是加大节能技术改造工作力度,推广应用节能降耗新技术。(1)应用单井电表计量装置实现油井系统效率的适时监控。系统效率是一个动态数据,以往每半年测试一次的管理方法根本不能满足对油井系统效2系统分析要提高油井系统效率,就必须将油井系统效率看作一个完整的工作

5、系统,通过对整个系统的精细分析,功能评价,找出目前生产中油井系统效率管理上的关键点和薄弱点,才能实现对症下药,达到提高油井系统效率的目标。运用功能评价方法,将提高油井系统效率作为© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 油气田地面工程第27卷第12期(2008112)39率进行适时管理的工作需求。孤岛采油厂推广应用的单井计量装置恰恰能满足这一要求。2004年,管理区不再单纯地使用测试仪器进行系统效率的测试工作,而是通过每月录取的单井用电抄表数据计算油井在本月

6、正常生产所用的平均有功功率,同时根据同期录取的液面、回压、套压及液量等生产数据计算出相关的功率因数、有效扬程和有效功率等数据,最后计算出油井在当月的系统效率数值。这种月算月清的管理方式极大地提高了油井系统效率测算的准确性,同时可根据系统效率的测试和变化情况制定出相应的整改措施。(2)开展六率达标活动,实现抽油井地面工作状态的高效率运转。根据系统效率功能图中提高地面效率的8个措施要点,确定了系统效率地面管理的六率达标工作目标。主要包括抽油井的井口三点一线对中、水平率、平衡率、润滑、紧固和减速箱与皮带轮的四点一线对中等,根据六率达标的工作内容制定出每一项内容的工作标准。开展六率达标活动,能从油井地

7、面管理的各个方面入手,高包括电机、皮带、面效率,。此外,。经分析,电机效率的相关因素应为电流平衡率、电机传动效率、皮带传动效率,根据相关因素可以确定出提高电流平衡率、润滑电机轴承、调整四点一线、推广节能装置这四项具体措施,配合六率达标工作,尤其重点加强这四项工作的执行力度和检查力度,从而加强对电机效率这一薄弱环节的控制和整改。(3)优化深井泵参数。优化深井泵参数是井下效率的最薄弱环节,也是整个系统的重点环节。优化深井泵参数主要是指泵深、泵径、冲程和冲次的优化,其实质就是在保证产液量的前提下以能耗或油井生产成本最低作为目标函数,对上述参数进行优化。井下效率的优化不是一个部门能单纯操作的问题,它必

8、须涉及到包括采油工艺研究、现场管理和作业施工等多方面的部门联合工作。井下效率低于50%的井应是优化生产参数的主要对象。首先进行合理的机杆泵优化设计。设计思路是以泵效最佳、以悬点载荷最小为目标的管杆柱组合优化,同时保证各生产参数的相对稳定性(见图2)。需要说明的是,在优化过程中泵深又是作为主要的优化对象来运行。在日常生产中由于地层状况的差异,泵深是否合理通常用沉没度这一指标来进行衡量,因此泵深的优化就转化为沉没度指标的优化。沉没度的优化是不能一概而论的,它应依据不同井的实际情况采取不同的措施。以产量、泵效和沉没度三个指标为依据将油井划分成不同的区域,首先把产量作为主元素,对油井先进行第一次分类,

9、然后对每个产量类别以沉没度和泵效再进行二次分类,就可将所有需优化的油井划分为能量区、正常区、低能量区和落实资料区四个区域。对划分在不同区域的油井结合其它参数的优化进行组合设计。所有的优化设计完成之后,经严格筛选、各方协作,主要配合油井的作业施工来完成。(4)加大节能技术改造工作力度,推广应用节能降耗新技术。针对抽油机井部分设备老化,电机功率配置过大,系统效率偏低,能耗高的状况,节能工作的重点以耗能系统为突破口,通过综合采取系列成熟技术,推进系统整体优化运行,达到节能降耗增效的目的。机采系统主要是通过合理匹配节能电机、变压器和抽油机,逐步淘汰高耗能产品,有效解决功率因数低、系统效率低的问题,同时

10、加快电泵井推广应用变频调速技术的科技攻关。电力系统主要是加强电网系统优化运行、负荷经济调度及用电科学计量,减少网损和偷漏电现象。综合上述,经过近两年来对提高抽油井系统效率的有效途径的不断探索和试验,结合预测、统计、系统论等多种科学的管理方法,胜利油田孤岛采油厂逐渐探索出了一套提高抽油井系统效率的有效渠道。2007年12月,经统计计算在用300口抽油井平均系统效率为25167%,位于采油厂同行业的前列。但应该看到,系统效率作为一个动态指标,随着生产管理中一些新情况、新问题的不断出现,需要根据现场情况进行不断地动态研究和优化管理,根据已有的先进方法和管理模式,进行更细致的研究和探索,这样才能真正实现抽油井小能耗、低成本及高效率的最终工作目标。第一作者简介